Manipulación de materiales

Los próximos pasos de la automatización

Por Ruari McCallion

Setiembre 2022

Exoesqueletos y robótica en la manipulación de materiales

¿Cuál es el siguiente escenario al que nos lleva la automatización? Ruari McCallion analiza algunas tecnologías superhumanas que están comenzando a transformar la vida en el almacén tal y como la conocemos.

La automatización de las funciones del almacén surge como respuesta nececsaria ante la escasez de mano de obra, los cambios en los hábitos de compra (desde los establecimientos físicos hasta las compras online y la entrega a domicilio) y la tendencia, todavía minoritaria, pero en franco crecimiento, a la deslocalización cerca de casa o nearshoring: aproximar la producción a los mercados de destino.

La mano de obra resulta cara en los mercados europeos más desarrollados, de ahí que las tareas más repetitivas, que requieren de escaso conocimiento, como la paletización y la despaletización, están desde hace tiempo más automatizadas. El objetivo último para estos trabajos poco cualificados no es, sin embargo, la automatización. El uso de etiquetas RFID y la tecnología IIdC (Internet Industrial de las Cosas) hacen que comience a considerarse viable programar robots para que asuman una amplia variedad de actividades.

Gracias a la asistencia mecánica aumentada, los seres humanos son capaces de acometer un número cada vez mayor de responsabilidades. Los exoesqueletos, equipos mecánicos ponibles, combinan la ventaja de la fuerza mecánica con la flexibilidad, la adaptabilidad e inteligencia de los seres humanos. Pero no se trata solo de poder levantar más peso como nunca lo hubieras imaginado.

Comau_MATE_application_2 Sm

Compact, lightweight exoskeletons are easy to wear in restricted spaces, hot conditions and other difficult environments.

Los primeros modelos de exoesqueletos eran bastante aparatosos; los modelos recientes son más ligeros, más fáciles de llevar y más adaptables.

Los exoesqueletos eliminan el esfuerzo

«Los exoesqueletos se usan especialmente en tareas repetitivas que implican el uso continuo de las extremidades superiores y los hombros, como las operaciones de carga y descarga frecuentes», explica Nigel Hyland, director de gestión de clientes en Reino Unido para Comau, empresa italiana de automatización y robótica industrial. «Estos dispositivos reducen el esfuerzo físico y mejoran la calidad de vida de los trabajadores».

Los primeros modelos de exoesqueletos eran bastante aparatosos; los modelos recientes son más ligeros, más fáciles de llevar y más adaptables. La última oferta de Comau, el exoesqueleto MATE-XT, posee una delgada y ligera estructura de fibra de carbono, resiste el agua, el polvo y la radiación ultravioleta, y funciona a cualquier temperatura. Ello permite usarlo en entornos difíciles como los de las instalaciones al aire libre en regiones cálidas y soleadas. Está diseñado para replicar los movimientos corporales de los hombros del usuario y proporcionar soporte al tronco superior sin baterías ni motores, lo que reduce su peso y confiere mayor fiabilidad al equipo.

Comau estima que, con su ayuda, los trabajadores aumentan la precisión de las tareas más genéricas en un 27 %, mejoran la velocidad de ejecución en un 10 % y reducen la duración de los ciclos en más del 5 %. Desde el punto de vista del usuario, promete reducir en un 30 % el riesgo de sufrir sobrecarga muscular y disminuye la percepción del esfuerzo; más de la mitad de los trabajadores consultados declararon que «mejora la calidad del puesto de trabajo».

Comau-Quality-enters-the-IoT-HEADER esoscheletro-2

Comau’s MATE-XT supports the user’s upper body and replicates natural shoulder movements.

Gracias a la asistencia mecánica aumentada, los seres humanos son capaces de acometer un número cada vez mayor de responsabilidades.

El siguiente paso

Comau, junto con Ossur, una empresa islandesa especializada en prótesis y ortopedia, han invertido en IUVO, spin-off de la Scuola Superiore Sant’Anna (SSSA) de Pisa y su Instituto de Biorrobótica. Allí desarrollan una solución robótica ponible para mejorar la ergonomía de los operarios que mueven cargas manualmente en Esselunga, una importante cadena minorista italiana. El exoesqueleto proporcionará asistencia a los músculos de la espalda al levantar y manipular mercancía, lo que contribuirá a reducir el esfuerzo físico y la fatiga. Comau lidera el proceso de ingeniería, mientras que IUVO se encarga de la concepción, el desarrollo y los ensayos de tecnologías robóticas ponibles. Las pruebas comenzaron en el primer trimestre de 2022 y se espera que los primeros exoesqueletos lumbares salgan al mercado en el segundo trimestre.

¿Son los vehículos autónomos el camino hacia los almacenes a oscuras?

A lo largo de los últimos años, Eureka ha informado en varias ocasiones sobre los avances en materia de drones y vehículos autónomos. Su presencia y uso es cada vez mayor, especialmente en situaciones donde existe un movimiento de mercancía muy frecuente y no hay disponibilidad de personal humano, o cuando las condiciones y los horarios de operación resultan poco atractivos o incluso peligrosos.

«El siguiente paso, la clave para lograr la máxima eficiencia, será automatizar completamente la logística del almacén», afirma Stewart Goulding, director gerente de EMS Ltd., un destacado proveedor británico de pequeños motores de corriente continua y actuadores lineales. «La carga y descarga de camiones ha sido, históricamente, un paso muy difícil de automatizar. Ello se debe, entre otras cosas, a que, dentro de un tráiler abarrotado, a los sistemas de visión artificial les cuesta distinguir dónde termina una caja y empieza otra. Para un robot, rebuscar entre un montón de cajas que hayan caído durante el trayecto o recoger un objeto de forma compleja puede ser complicado. Además, el robot debe lidiar con los diferentes pesos y tamaños de la carga».

ATX carrousel 2

While automated solutions like AGVs reduce the need for personnel, exoskeletons combine mechanical strength with the advantages of human flexibility, adaptability and thinking.

Sistemas de vision

Stewart Goulding sostiene que la clave para un funcionamiento «a oscuras», es decir, para la automatización completa del almacén, está en los sistemas de visión.

Pero los vehículos autónomos y soluciones similares no sustituyen totalmente al personal. Los robots actualmente empleados para tareas repetitivas no están bien equipados para enfrentarse a situaciones que se desvíen de la norma, aunque van mejorando y sus sistemas de visión son cada vez más precisos.

«La visión artificial es esencial en numerosas operaciones que se desarrollan en el almacén, como el guiado de los robots y los VGA», afirma Ofer Nir, vicepresidente de productos y márketing en Inspekto, empresa industrial germana-israelí especialmente centrada en la región DACH (Alemania, Austria y Suiza). La empresa de robótica Mahle se encuentra entre sus inversores. «La visión artificial es una gran alternativa al control de calidad manual para la mercancía entrante y también es de gran ayuda en el embalaje».

Tradicionalmente, los sistemas de visión artificial se han considerado necesarios pero costosos y complejos. Debido a ello, más que a los almacenes, se han destinado a las líneas de producción. En la actualidad, sin embargo, son cada vez más baratos y más simples Según Ofer Nir, ahora existe una mayor disponibilidad de equipos plug-and-play, lo que permite a personas no expertas instalar sistemas autónomos con visión artificial de forma relativamente rápida siguiendo un sencillo procedimiento.

Aunque los almacenes a oscuras son una posibilidad cada vez más real, es probable que el sector logístico sea testigo de lo mismo que hemos visto en las fábricas: humanos y robots trabajando codo con codo.

Print